(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易かつ低コストでセシウム等の放射性物質を処理することのできる被爆汚染水の処理装置を提供する。【解決手段】蒸発槽１０及び冷却槽２０と、これらを連通する導通管３０とから構成され、蒸発槽は、孔径が水分子の大きさに形成され、その下端部側が水槽内の水面に浸漬された多孔質吸水基板１３と、多孔質吸水基板の上端部側の近傍に設置され、多孔質吸水基板に対して送風する送風機１４とを備え、冷却槽は、送風機による送風によって、多孔質吸水基板の上端部側から気化し吹き出される水蒸気を導通管を介して前面側で受け止める冷却板２３を備え、多孔質吸水基板により被爆汚染水から水分子のみ吸着させ分離する。【選択図】図１
0003229255.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
蒸発槽及び冷却槽と、当該蒸発槽及び冷却槽を連通する導通管とから構成され、
前記蒸発槽は、孔径が水分子の大きさに形成され、その下端部側が水槽内の水面に浸漬された多孔質吸水基板と、当該多孔質吸水基板の上端部側の近傍に設置され、当該多孔質吸水基板に対して送風する送風手段とを備え、
前記冷却槽は、前記送風手段による送風によって、前記多孔質吸水基板の上端部側から気化し吹き出される水蒸気を前記導通管を介して前面側で受け止める冷却板を備えてなることを特徴とする被爆汚染水の処理装置。
【請求項２】
蒸発槽に被爆汚染水を給貯水する工程と、
孔径が水分子の大きさで形成された多孔質吸水基板の下端部側を前記貯水された被爆汚染水に浸漬し、当該多孔質吸水基板で水分子を分離して吸着させる工程と、
前記多孔質吸水基板の上端部側に送風し、当該上端部側から気化し吹き出された水蒸気を前記蒸発槽に併設した冷却槽に導通管を介して放出する工程と、
前記冷却槽内に備えられた冷却板の前面側で前記水蒸気を受け止め、当該水蒸気を冷却させて蒸留水を生成し、前記冷却槽から排出する工程と、
前記蒸発槽において濃縮された残渣を当該蒸発槽とともに固化処理する工程とを含むことを特徴とする被爆汚染水の処理方法。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、被爆汚染水から放射性物質を除去する被爆汚染水の処理装置及びその処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セシウムの様な放射性物質を包含する汚泥や汚染水から放射性物質を除去する処理装置として、所定温度（例えば、９００℃）まで内部を加熱する機能を有する高温乾燥装置を備え、当該高温乾燥装置により汚泥を加熱することにより、前記セシウムを気化分離し、その後、安定化処理することのできる汚染物質処理装置が提供されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−８９１０２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、セシウムの様な放射性物質を気化分離するために、汚泥や汚染水を加熱するための高温乾燥装置を要し、当該高温乾燥装置の設置に必要な設備コスト及びその運用コストがかかるため、コスト負担が増大するという問題があった。
【０００５】
そこで、本考案は、簡易かつ低コストでセシウム等の放射性物質を処理することのできる被爆汚染水の処理装置及びその方法を提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本考案は次のように構成した。すなわち、本考案に係る請求項１に記載の被爆汚染水の処理装置は、蒸発槽及び冷却槽と、当該蒸発槽及び冷却槽を連通する導通管とから構成され、前記蒸発槽は、孔径が水分子の大きさに形成され、その下端部側が水槽内の水面に浸漬された多孔質吸水基板と、当該多孔質吸水基板の上端部側の近傍に設置され、当該多孔質吸水基板に対して送風する送風手段とを備え、前記冷却槽は、前記送風手段による送風によって、前記多孔質吸水基板の上端部側から気化し吹き出される水蒸気を前記導通管を介して前面側で受け止める冷却板を備えてなることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２に記載の被爆汚染水の処理方法は、蒸発槽に被爆汚染水を給貯水する工程と、孔径が水分子の大きさで形成された多孔質吸水基板の下端部側を前記貯水された被爆汚染水に浸漬し、当該多孔質吸水基板で水分子を分離して吸着させる工程と、前記多孔質吸水基板の上端部側に送風し、当該上端部側から気化し吹き出された水蒸気を前記蒸発槽に併設した冷却槽に導通管を介して放出する工程と、前記冷却槽内に備えられた冷却板の前面側で前記水蒸気を受け止め、当該水蒸気を冷却させて蒸留水を生成し、前記冷却槽から排出する工程と、前記蒸発槽において濃縮された残渣を当該蒸発槽とともに固化処理する工程とを含むことを特徴としている。
【考案の効果】
【０００８】
本考案に係る被爆汚染水の処理装置及びその処理方法によれば、前記蒸発槽に給貯水された被爆汚染水について、前記孔径が水分子の大きさで形成された多孔質吸水基板の多孔部分に前記被爆汚染水の水分子のみを吸着させ、当該多孔質吸水基板の上端部側への送風により放出された水蒸気を前記冷却槽の冷却板で受け止めることにより、当該冷却板から水滴が落滴し排出することができ、前記蒸発槽で濃縮された残渣を当該蒸発槽とともに固化処理することにより、セシウム等の放射性物質を被爆汚染水から簡易且つ低コストで分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本考案に係る被爆汚染水の処理装置の構造を示す概略図である。
【図２】本考案に係る被爆汚染水の処理方法を示すフローチャート図である。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて本考案を具体的に説明する。まず、図１は、本考案に係る被爆汚染水の処理装置１の構造を示す概略図である。本実施例に係る処理装置１は、主として蒸発槽１０、冷却槽２０及び導通管３０を備えて構成されている。なお、図中の実線矢印は風を、破線矢印は水蒸気を、白抜矢印は水を示す。
【００１１】
前記蒸発槽１０は、水槽状に形成された蒸発槽本体１１と、当該蒸発槽本体１１の上方で閉じられた蓋体１２と、当該蓋体１２から下方に吊設された多孔質吸水基板１３と、当該多孔質吸水基板１３の上端部側に送風するため前記蓋体１２の上方に設けられた送風手段としての送風機１４と、前記蓋体１２の上方から多孔質吸水基板１３の上端部側に送風するため当該蓋体１２を貫通する送風口２ａと、前記蒸発槽本体１２に被爆汚染水を給貯水するために給水口２ｂと、前記蒸発槽本体１１内で多孔質吸水基板１３を仕切るための仕切板１５と、前記蒸発槽本体１１の下方側で開口した排出口１６とが形成されている。なお、前記蒸発槽本体１１への被爆汚染水の給水量は、当該蒸発槽本体１１に設置された放射線量計測器によって計測された所定の基準値に従う。
【００１２】
前記蒸発槽本体１１は、防錆性に優れたＳＵＳ製で形成された水槽状であり、上部は同じＳＵＳ製の蓋体１２によって閉じられている。当該蓋体１２には、前記送風機１４から前記多孔質吸水基板１３の上端部側に送風するための送風口１２ａ及び前記蒸発槽本体１２に被爆汚染水を給貯水するための給水口１２ｂが開口して設けられている。
【００１３】
前記多孔質吸水基板１３は、前記蓋体１２から前記蒸発槽本体１１内で下方へと吊設されており、その下端部側が給貯水された被爆汚染水に浸漬するように構成されている。当該多孔質吸水基板１３は、基板を構成する多孔の孔径が水分子と同径に形成された特殊な成分配合により焼成された合成ゼオライトでできており、この多孔部分で水分子を瞬時に吸着できるものであり、この基板を水面に浸漬すれば、基板全域でセシウム等の放射性物質を除く水分のみを吸着することができる。
【００１４】
前記送風機１４は、前記多孔質吸水基板１３の上端部側へ送風を行い、送風により、前記多孔質吸水基板１３の上端部から水蒸気が吹き出され、冷却槽２０方向に放出される。
【００１５】
前記仕切板１５は、前記ＳＵＳ製の板状で、前記蓋体１２の送風口１２ａ及び給水口１２ｂの間やや送風口１２ａ寄りで当該蓋体１２から下方に向かって設けられ、前記蒸発槽本体１１の下方でのみ被爆汚染水を行き来できるように当該蒸発槽本体１１内を仕切って形成されている。当該仕切板１５によれば、前記蒸発槽本体１１の上部で仕切られた送風口１２ａ側の空間から、前記多孔質吸水基板１３に吸着した水分子を水蒸気として効率的に前記冷却槽２０へと放出することができる。
【００１６】
また、前記排出口１６は、前記蒸発槽本体１１の側面下方に開口して設けられている。当該排出口１６によれば、仮に蒸発槽１０内の清掃作業を要する場合には、当該清掃作業による汚水やゴミ等を蒸発槽１０外に排出することができる。
【００１７】
また一方で、当該蒸発槽１０は、処理装置１から取外し可能に構成されており、通常、濃縮された残渣を当該蒸発槽１０とともに処理装置１から取り外し、別途固化処理を行う。当該固化処理は、濃縮された被爆汚染水を収容する蒸発槽１０を電気炉等による溶解で減容処理を行った後、ガラス固化してもよく、また、濃縮された被爆汚染水を収容する前記蒸発槽１０内にガラス固化剤を注入して固化処理をしてもよい。これにより、セシウム等の放射性物質の流出飛散防止処理を行う。
【００１８】
なお、給水される被爆汚染水が汚泥等により汚れている場合には、当該被爆汚染水の給貯水の後、前記給水口２ｂから吸着剤を投入し、当該汚泥を沈殿させる等、事前処理を行う。これにより、前記多孔質吸水基板１３に汚泥等が付着することによる水分子の吸着効率の低下を防止することができる。
【００１９】
前記冷却槽２０は、水槽状に形成されたＳＵＳ製の冷却槽本体２１と、当該冷却槽本体２１の上部を閉じている蓋体２２と、前記送風手段１４によって前記多孔質吸水基板１３の上端部側から放出された水蒸気を受け止める冷却板２３と、前記冷却槽本体２１の下方側で開口した排水口２４とから形成されている。
【００２０】
前記冷却板２３は、アルミ等を素材として板状に形成され、前記冷却槽２０内の上方で、かつ、前記導通管３０から放出される水蒸気を受け止め可能な位置に設置されている。当該冷却板２３で受け止められた水蒸気は凝結し、当該冷却板２３の下方から無害な蒸留水として落滴する。なお、当該冷却板２３は、前記素材による板状以外にも、前記多孔質吸水基板１３と同様の多孔質の板状で構成してもよく、水蒸気を効果的に凝結させることができればどのような構成であってもよい。
【００２１】
前記排水口２４は、前記冷却槽２０内の側面下方に開口して設けられ、前記無害な蒸留水を外部へと排水する。
【００２２】
前記導通管３０は、前記蒸発槽１０と前記冷却槽２０を連通する管状であって、当該蒸発槽１０の側面で前記多孔質吸水基板１３の近傍に設けられている。前記多孔質吸水基板１３から放出された水蒸気は、当該導通管３０を通過して前記冷却槽２０内に設けられた冷却板２３へと送られる。また、当該導通管３０には、水蒸気の蒸発槽１０側への出戻りを防止するべく遮断弁３１が設けられている。
【００２３】
このように構成した処理装置１によれば、前記孔径が水分子の大きさで形成された多孔質吸水基板の多孔部分に前記被爆汚染水の水分子のみを吸着させ、当該多孔質吸水基板の上端部側への送風により放出された水蒸気を前記冷却槽の冷却板で受け止めることにより、当該冷却板から蒸留水の水滴が落滴し排出することができ、前記蒸発槽で濃縮された残渣を当該蒸発槽とともに固化処理することにより、セシウム等の放射性物質を被爆汚染水から簡易且つ低コストで分離することができる。
【００２４】
次に、図２を用いて、本考案に係る処理方法について説明する。図２は、本考案に係る被爆汚染水の処理方法を示すフローチャート図である。
【００２５】
まず（工程Ａ）、前記蒸発槽１０に被爆汚染水を給貯水する。当該被爆汚染水の給水量は、当該蒸発槽１０に設置した放射線量計測器（図示せず。）の測定による所定の基準値に基いて決められる。すなわち、当該放射線量計測器に示された値が所定の基準に達すると、前記被爆汚染水の給水を停止させ、蒸発槽１０内の被爆汚染水の処理を開始する。なお、前述の通り、被爆汚染水が汚泥等により汚れている場合には、当該被爆汚染水の処理を開始する前に、前記給水口１２ｂから吸着剤を投入し、当該汚泥を沈殿させる等、被爆汚染水に事前処理を行ってもよい。
【００２６】
次に（工程Ｂ）、前記被爆汚染水の給貯水に伴って、孔径が水分子の大きさで形成された多孔質吸水基板１３の下端部側を前記貯水された被爆汚染水に浸漬させ、当該多孔質吸水基板１３全体の多孔部分で水分子を分離して瞬時に吸着させる。この際、前述の通り、基板を構成する多孔の孔径が水分子と同径に形成された特殊な成分配合により焼成された合成ゼオライトでできた多孔質吸水基板１３により、この多孔部分で水分子を瞬時に吸着でき、当該基板全域でセシウム等の放射性物質を除く水分のみを吸着することができる。
【００２７】
次に（工程Ｃ）、前記多孔質吸水基板１３の上端部側に前記送風機１４から送風し、当該上端部側から気化し吹き出された水蒸気を前記蒸発槽１０に併設した前記冷却槽２０に前記導通管３０を介して放出する。当該導通管３０には、遮断弁３１が設けられており、前記水蒸気の蒸発槽１０側への出戻りを防止することができる。
【００２８】
次に（工程Ｄ）、前記冷却槽２０内に備えられた冷却板２３の前面側で前記水蒸気を受け止め、当該水蒸気を冷却させて無害な蒸留水を冷却板２３から落滴させて生成し、前記冷却槽２０の下方側面に設けられた排水口２４から排水する。
【００２９】
次に（工程Ｅ）、前記蒸発槽１０内で濃縮された残渣を当該蒸発槽１０とともに取り外し、次の処理設備へ移送する。そして、当該濃縮された残渣を収容する蒸発槽１０を電気炉等で溶解し、減容処理した後、ガラス固化処理を行い、または、当該蒸発槽１０内にガラス固化剤を注入し固化処理を行い、セシウム等の放射性物質の流出飛散防止処理を行う。なお、残渣溶液を排出口１６より取り出し、別途高濃度溶液の再処理等を行ってもよい。
【００３０】
最後に（工程Ｆ）、当該流出飛散防止処理を行った蒸発槽１０を地下深くに作られた保管庫等へ移送し、保管する。
【００３１】
当該被爆汚染水の処理方法によれば、前記多孔質吸水基板１３により水分子のみを吸着して分離できるため、簡易且つ低コストで被爆汚染水を処理することができ、また、前記濃縮された残渣を収容する蒸発槽１０を取り外してからセシウム等の放射性物質の流出飛散防止処理を行うことにより、他の蒸発槽１０を処理装置１に順次交換すれば、効率的且つ安全にセシウム等の放射性物資の流出飛散防止処理を行うことができる。
【００３２】
なお、上記実施例において、蒸発槽本体１１、蓋体１２、仕切り板１５及び冷却槽本体２１の素材を防錆性に優れたＳＵＳ製としたが、これに限らず、めっき鋼板等、その他板状の素材に種々変更してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
上記実施例では、被爆汚染水の処理に本考案に係る処理装置及び処理方法を用いたがその他工業用排水や汚泥水等の汚染水の処理にも前記工程において用いることができ、その場合、前記のような濃縮された放射性物質の残渣の固化処理を行わずに、蒸発槽１０の残渣を前記排出口１６から除去、または、蒸発槽１０を取り外して蓋部１２から除去するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１      処理装置
１０    蒸発槽
１１    蒸発槽本体
１２    蓋体
１２ａ  送風口
１２ｂ  給水口
１３    多孔質吸水基板
１４    送風機
１５    仕切板
１６    排出口
２０    冷却槽
２１    冷却槽本体
２２    蓋体
２３    冷却板
２４    排水口
３０    導通管
３１    遮断弁
【図１】
0003229255.tif 000003
【図２】
0003229255.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】令和2年9月7日(2020.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
蒸発槽及び冷却槽と、当該蒸発槽及び冷却槽を連通する導通管とから構成され、  前記蒸発槽は、孔径が水分子の大きさに形成され、その下端部側が水槽内の水面に浸漬された多孔質吸水基板と、当該多孔質吸水基板の上端部側の近傍に設置され、当該多孔質吸水基板に対して送風する送風手段とを備え、  前記冷却槽は、前記送風手段による送風によって、前記多孔質吸水基板の上端部側から気化し吹き出される水蒸気を前記導通管を介して前面側で受け止める冷却板を備えてなることを特徴とする被爆汚染水の処理装置。 
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】本考案は、被爆汚染水から放射性物質を除去する被爆汚染水の処理装置に関する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】そこで、本考案は、簡易かつ低コストでセシウム等の放射性物質を処理することのできる被爆汚染水の処理装置を提供することを課題とした。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】本考案に係る被爆汚染水の処理装置によれば、前記蒸発槽に給貯水された被爆汚染水について、前記孔径が水分子の大きさで形成された多孔質吸水基板の多孔部分に前記被爆汚染水の水分子のみを吸着させ、当該多孔質吸水基板の上端部側への送風により放出された水蒸気を前記冷却槽の冷却板で受け止めることにより、当該冷却板から水滴が落滴し排出することができ、前記蒸発槽で濃縮された残渣を当該蒸発槽とともに固化処理することにより、セシウム等の放射性物質を被爆汚染水から簡易且つ低コストで分離することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【図１】本考案に係る被爆汚染水の処理装置の構造を示す概略図である。
【図２】本考案に係る被爆汚染水の処理手順を示すフローチャート図である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】次に、図２を用いて、本考案に係る処理装置における処理手順について説明する。図２は、本考案に係る被爆汚染水の処理手順を示すフローチャート図である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】当該被爆汚染水の処理手順によれば、前記多孔質吸水基板１３により水分子のみを吸着して分離できるため、簡易且つ低コストで被爆汚染水を処理することができ、また、前記濃縮された残渣を収容する蒸発槽１０を取り外してからセシウム等の放射性物質の流出飛散防止処理を行うことにより、他の蒸発槽１０を処理装置１に順次交換すれば、効率的且つ安全にセシウム等の放射性物資の流出飛散防止処理を行うことができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】上記実施例では、被爆汚染水の処理に本考案に係る処理装置を用いたが、その他工業用排水や汚泥水等の汚染水の処理にも前記工程において用いることができ、その場合、前記のような濃縮された放射性物質の残渣の固化処理を行わずに、蒸発槽１０の残渣を前記排出口１６から除去、または、蒸発槽１０を取り外して蓋部１２から除去するようにしてもよい。